陶瓷电容器的分类:陶瓷电容器根据介质的种类主要可以分为两种,即I类陶瓷电容器和II类陶瓷电容器。Ⅰ类陶瓷电容器,原名高频陶瓷电容器,是指由陶瓷介质制成的电容器,具有低介质损耗,高绝缘电阻,介电常数随温度线性变化。特别适用于谐振电路和其它损耗低、电容稳定的电路,或用于温度补偿。Ⅱ类陶瓷电容器过去称为低频陶瓷电容器,是指以铁电陶瓷为电介质的电容器,所以又称为铁电陶瓷电容器。这种电容器比电容大,电容随温度非线性变化,损耗大。常用于电子设备中对损耗和电容稳定性要求不高的旁路、耦合或其他电路。陶瓷电容的另外一个特性是其直流偏压特性。电感批发
由于固态电解电容采用导电聚合物作为电极层导体,相对与液态电解液它的导电性能更好,所以对应的ESR(EquivalentSeriesResistance,串联等效电阻)非常小,则对应的电容损耗也小。通常情况下,这个特点并不突出,但在一些大功率高频电路中,对于电源滤波电容则要求ESR越小越好。可以说,高频下,固态电解电容的低ESR是其较大的优点。在一届大学生智能汽车竞赛中有一组节能信标组,它可以为车模提供超过50W的充电功率。下图显示了信标控制电路板上的两个电解电容。在左边的电路中使用的是普通液态电解电容,在电路满功率输出50W电能时,这两个电容发热严重。将它们替换成相同容量的固态电容之后,电容就不再发烫。高介电常数型电容MLCC由于其内部结构的优势,其ESR和ESL都具备独特优势。所以陶瓷电容具备更好的高频特性。
MLCC的主要材料和重要技术及LCC的优点:1、材料技术(陶瓷粉料的制备)现在MLCC用陶瓷粉料主要分为三大类(Y5V、X7R和COG)。其中X7R材料是各国竞争较激烈的规格,也是市场需求、电子整机用量较大的品种之一,其制造原理是基于纳米级的钛酸钡陶瓷料(BaTiO3)改性。日本厂家(如村田muRata)根据大容量(10μF以上)的需求,在D50为100纳米的湿法BaTiO3基础上添加稀土金属氧化物改性,制造成高可靠性的X7R陶瓷粉料,较终制作出10μF-100μF小尺寸(如0402、0201等)MLCC。国内厂家则在D50为300-500纳米的BaTiO3基础上添加稀土金属氧化物改性制作X7R陶瓷粉料,跟国外先进粉体技术还有一段差距。
电容和体积由于电解电容大多采用卷绕结构,容易扩大体积,所以单位体积的电容很大,比其他电容大几倍到几十倍。然而,大电容的获得是以体积膨胀为代价的。开关电源要求更高的效率和更小的体积。因此,有必要寻找新的解决方案来获得具有大电容和小体积的电容器。一旦有源滤波电路用于开关电源的原边,铝电解电容器的使用环境就变得比以前更加恶劣:(1)高频脉冲电流主要是20kHz~100kHz的脉动电流,而且增加很大;(2)变流器主开关管发热,导致铝电解电容器环境温度升高;(3)大部分变换器采用升压电路,所以需要耐高压的铝电解电容。结果,由现有技术制造的铝电解电容器不得不选择大尺寸的电容器,因为它们需要吸收比以前更多的脉动电流。结果,电源的体积巨大,并且难以在小型化的电子设备中使用。为了解决这些问题,有必要研究和开发一种新型的电解电容器,这种电容器体积小,耐高压,并允许大量的高频脉冲电流流过。另外,这种电解电容器,在高温环境下工作,工作寿命长。陶瓷电容容量从0.5pF起步,可以做到100uF,并且根据电容封装(尺寸)的不同,容量也会不同。
无论是笔记本电脑还是手机,对电源的要求越来越高,通常在电源网络上并联大量的MLCC电容,如BUCK、BOOST架构的电源,当设计异常或者负载工作模式异常时,就很容易产生“啸叫”。在笔记本电脑中,当电脑处于休眠状态,或者启动摄像头时,容易产生啸叫。在手机中,较典型的一个案例是GSM所用的PA电源,此电源线上的特点是功率波动大、波动频率为典型的217Hz,落入人耳听觉范围内(20Hz~20Khz),当GSM通话时,用于听诊器听此电源线上的电容,很容易听到“滋滋”啸叫音。电容容量越大、信号频率越大,电容呈现的交流阻抗越小。高介电常数型电容
MLCC 它是电子信息产业较为重要的电子元件之一。电感批发
当负载频率上升到额定电流值时,即使电容器上的交流电压没有达到额定电压,负载的交流电流也必须保持不高于额定电流值。如果电容器损耗因数引起的发热开始发挥更明显的作用,则负载电流必须降低,如图右侧曲线部分所示,其中电流随着频率的增加而降低。由于第二类介质陶瓷电容器的电容远大于1类介质电容器的电容,所以滤波用的F陶瓷电容器的交流电压通常在1V以下,无法加载到额定交流电压。所以第二类介质电容主要讨论允许加载的纹波电流。电感批发